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北鬥之路

(2023-09-15 10:46:01) 下一個

1983年,大韓航空007號航班,從紐約起飛後,離奇迷航至蘇聯上空。
天色香暗,蘇軍射擊警告,客機並未察覺在即將飛離蘇聯領空時,被導彈擊落。

消息傳出,舉世震驚,冷戰陰雲正濃,美蘇強壓怒火,等待黑匣子調查結果。結果顯示,客機闖入領空是因地磁導航故障。同年,美國總統裏根決定將建設中的 GPS係統,開放全球民用。普通民眾第一次可清晰知道,自己身在星球何處。

兩年後,中方負責人卜慶君參加美國GPS研討會,歸國後卻另有憂慮。研討會上,美方明言,特殊情況下將采取三重措施:降低精度、關閉區域甚至更換通信編碼。因不可受製於人,卜慶君拜訪中科院院士陳芳允,商討中國的衛星定位係統。

陳芳允畢業於清華,抗戰時執教西南聯大Q留洋時設計過世界第一部海用雷達,歸國後研發過第一顆衛星,七十年代曾提出衛星定位“燈塔”計劃,但無奈擱淺。

美國GPS定位用四星測距,為節約,陳芳允設計出“兩星定位”方案,然而受限於八十年代國力,計劃再度塵封。老人無奈寫詩,"人生路必曲,仍須立我誌”。衛星定位再成焦點,已是九十年代初。

1990年夏天,美國GPS係統第8顆衛星發射當日,海灣戰爭打響。多國部隊穿越茫茫沙海,伊軍茫然無措,伊拉克°戰俘稱,"我們從來不敢進沙漠,在那會把自己丟掉”。因為天空上的星辰凝視,海灣戰爭Q中,伊軍傷亡超10萬,而美軍陣亡僅146人。精確製導的導彈,可以準確鑽入前一枚炸出的缺口。

尚未成熟的定位係統,主宰了戰爭,也搖動著世界的天平。
1993年,中國貨輪銀河號Q,遭美方質疑運有違禁化學品。美方關閉了所在海域GPS信號,貨輪無奈在印度洋上漂流了33天。

第二年,中國啟動北鬥一號係統建設。九年前的“兩星定位”,成為北鬥一號主方案。最開始沒衛星,項目組從其他兩個衛星計劃中,騰挪出兩顆備用衛星。

1995年,卜慶君去哈工大招人,博士生應聘時都問了兩個問題:待遇多少?能解決住房嗎?當時,廣州一企業正在校招,月薪五千,提供住房。最終,卜慶君一名博士生沒招到,隻有四五名本科生願意前往北京。

幾經周折後,團隊終有雛形。科學家們為北鬥設計了兩個新功能,一個是讓迷途中人可以發120字短訊求助,一個是讓用戶5秒之內獲得導航反饋。2000年10月,北鬥首星發射,一個多月後,第二顆北鬥衛星也被送入太空,中國成為美俄後,第三個建成衛星導航的國家。

2002年,歐盟發起“伽利略“衛星計劃&,彼時,中方遇技術瓶頸,歐盟缺研發基金,雙方決定聯手開發。
然而,蜜月苦短,2006年,中國忽被排除在項目外,決議不讓表態,資料不讓瀏覽,技術不被告知,歐洲媒體稱“中國人感到被嚴重利用甚至是羞辱了”。

中國開始獨立研發北鬥。
此時星空之上,衛星導航黃金頻段已被美俄占去,隻餘一小段頻率資源,國際電聯約定:衛星先到者先得,且過期作廢。過期期限設在2007年4月17日。
2007年4月11日,北鬥二號首顆衛星,隨火箭進入發射架。然而發射前忽出故障,團隊緊急搶修3天3夜。
4月14日淩晨4時11分,火箭終於升空,衛星開始變軌調整。
4月16日晚8時,衛星信號從兩萬公裏外的太空傳回,此時距頻率失效僅剩4小時。
現場一片歡騰,那些常年沉默的人,放聲哭笑。

人群中沒有陳芳允,老人早在2000年北鬥一號首星發射前數月,因病辭世。晚年,他一直住在黃寺大街大院宿舍內,家中隻有簡樸家具和一台不大電視,見客所言,皆是衛星,有時談至深夜,水泥小樓外滿天星辰。與歐盟轉為競爭對手後,北鬥遭遇的第一重考驗,就是原子鍾。

衛星在太空定位,主要用時間計算空間,衛星裏的原子鍾,決定著測距精度。此前,瑞士一家公司承諾出口原子鍾,但被要求必須比伽利略所用的,低一個數量級精度。北鬥轉為獨立研發後,瑞士公司"忽然終止合作,原子鍾隻能自造。北鬥團隊中那群沉默的科學家,開始了無數日與夜。

最終,中國自研原子鍾成功,300萬年僅誤300萬年交課差1秒,部分指標已超越GPS和伽利略係統。北鬥遭遇的第二重考驗,是建設海外地麵站。因地緣政治,中國很難仿效美國GPS,在全球建立地麵站。
北鬥團隊為此發明了星間鏈路,讓衛星互聯,隻要有一顆衛星在中國領空,所有衛星便能通過它,聯係到國內地麵站。


星間鏈路一個關鍵技術方案,提出者康成斌,當年隻有29歲。北鬥科學家將這項技術形容為“讓宇宙中的兩顆塵埃私聊”。無窮的挑戰貫穿漫長的歲月,而作為人造星辰,北鬥還需應對蒼穹一怒。北鬥係統中,每一顆衛星都有既定位置,也因此有指定發射窗口。有時遭遇雷雨,亦要冒險發射。


2011年7月,北鬥第9顆衛星發射,發射前半小時,西昌電閃雷鳴,時間在驚雷中流逝。發射窗口關閉前5分鍾,雷電短暫間歇,火箭趁機升空,升空數十秒後,雷擊再現。

比驚雷更難捱的還有時間的風浪。北鬥一支合作團隊,曾連續十年,出海搜集數據。風浪無止無歇,大洋無邊無界。

漫長的時間,總能識別人心。
2007年,北鬥二號衛星°發射後,從清華前往斯坦福留學的博士生高杏欣,破解了北鬥衛星上的民碼編碼。
2009年,有論壇發布消息稱“清華女生破解北鬥送給美國”,一時輿論嘩然。
幾年後,流言不歇,北鬥團隊中的80後女生,年輕的博導徐穎°,參加一科普演講時,談起此事。
她說,實際上清華女生隻破譯了沒有加密的民碼信號,並無難度,而且2012年中國已公開了民碼格式。
而除了民碼之外,北鬥還有軍碼,徐穎說:如果想破解軍碼係統,我們建議更簡單的方式。那就是造時空穿越機穿越回北鬥軍碼設計的時候,在旁邊偷聽好了。


演講視頻當年播放量超兩千萬,徐穎被網友稱為北鬥女神。她渾不在意,她說她隻是北鬥普通一員,茶杯裏泡著枸杞,壓力大也會買買買,偶爾也有中年危機。她和他們,隻是心有定數,便不再迷路。


2008年,汶川地震,震中映秀一度音信斷絕。
地震20餘小時後,第一支部隊突破死亡線,進入映秀,借助北鬥,發出百字短訊,這是震中傳出的第一條消息。
此後,指揮部緊急調配了1000多台北鬥終端救援部隊借此發送了74萬條短訊,字字千金。
這是北鬥首次登上公眾舞台,此後數年,北鬥巡視山河,悄然改變著我們的生活。在上海,它記錄所有公交車軌跡,提供實時到站預報:在伊犁,它精確引導拖拉機,每千米播種作業偏差不超2.5厘米。

在青海,它守護著藏羚羊遷徙路線,看著藏羚羊穿越長夜昏曉,穿越無人之地。在東南沿海,當地漁民已有歌謠:出海一拜媽祖,二拜北鬥。漁民們放棄了傳統的GPS,大海上隻知經緯意義不大,而用北鬥,遭遇危險時,可互相預警。這隻是開始,最近數月,北鬥定位標繪了武漢火神山&,遙感重測了珠穆朗瑪峰,並幫監管部門找回了屢屢消失的獐子島扇貝。

徐穎說,北鬥如水、電、公路一樣,是國家基礎,“北鬥應用隻受想象力的限製”。巡天的北鬥已完成了最初的夢。

它已有7億終端,成為130個國家默認導航係統。在泰國,超2000萬輛摩托車管理,依靠北鬥定位。
今年6月23日,北鬥係統最後一顆組網衛星發射,最後這顆衛星被昵稱“吉星”。至此,中國耗時26年,投入超120億美元,總計將59顆人造衛星送入蒼穹。蒼穹之下Q,那群造星星的人,參與人數超30萬,目前隊伍以80後,90後為主,平均年齡31歲。他們沉默少言,穿越了三個時代,世事百幻,心誌如一。

北鬥發射完成後,媒體采訪團隊工程師,他冷靜陳述,但說著說著,無聲流淚:“有些事情,總要有人做,就是沉默地做,哪怕看不到盡頭,也要堅持做下去。”

這個時代,變化的故事已經太多,但令人尊敬的,終究是不變的故事。......

(本文轉自微信,作者不詳。)

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閱讀 ()評論 (4)
評論
為人父 回複 悄悄話 回複 '亙古未見的筆名' 的評論 : 是的。幸運的是,關鍵時刻總有英雄般的人物出現。
為人父 回複 悄悄話 回複 '7019' 的評論 : 這確實是那時的現實啊。
亙古未見的筆名 回複 悄悄話 卜老有遠見卓識,中國現在才能自立,否則又要重複近代史上的屈辱!
7019 回複 悄悄話 老一代科技工作人員,的確是兢兢業業,生活儉樸。。。

比較有趣的是文中提到了卜慶君。。。卜慶君局長去哈工大要人,一個都要不來,,都被南方的企業搶走了。。。哈哈哈哈哈哈哈哈,,笑死了。。
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